基础化学Ⅰ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:揭念芹 编

出品人:

页数:538

译者:

出版时间:2000-1

价格:49.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030083760

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• 化学
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探索宇宙的宏大叙事：一部关于现代物理学的深度导读 书名：《宇宙的织锦：从量子到引力场的探索之旅》 作者： [此处可填写一位虚构的、在物理学界有影响力的学者姓名] 出版社： [此处可填写一家知名的学术出版社名称] 版次： 初版 字数： 约 45 万字 --- 内容概述 《宇宙的织锦：从量子到引力场的探索之旅》并非一本基础的入门读物，而是一部面向具有坚实科学背景（如已完成本科阶段普通物理和微积分学习）的读者，旨在深度剖析和整合二十世纪以来现代物理学的两大支柱——量子力学与广义相对论——的专著。本书旨在揭示这两大理论如何从根本上重塑我们对物质、能量、时空本质的理解，并引导读者思考当前前沿研究中尚未解决的关键难题。 全书结构严谨，逻辑推进层层深入，旨在构建一个连贯的物理学全景图，而非孤立地介绍各个概念。它着重于理论的数学框架、物理图像的演化及其在实验中的验证，同时不回避这些理论所蕴含的深刻哲学意涵。 --- 核心章节与深度解析 本书共分为六个主要部分，贯穿了从微观粒子世界到宇宙大尺度结构的完整探索链条。 第一部分：量子的幽灵与波函数的诞生（深入量子力学的基石） 本部分将深入探讨量子力学的起源，超越对光电效应和黑体辐射的简单叙述。 1. 早期量子概念的萌芽与限制： 重点分析了玻尔模型的成功与内在矛盾，强调了经典物理学在微观尺度上的彻底失效。 2. 薛定谔方程的结构与诠释： 不仅展示了定态和时变薛定谔方程的推导，更细致地探讨了波函数 $Psi$ 的概率解释（哥本哈根诠释）及其引发的非定域性（EPR佯谬的经典回顾）。我们详细讨论了坐标表象、动量表象之间的傅里叶变换关系，以及不确定性原理的严格数学表述。 3. 角动量与自旋的量子化： 详细推导了轨道角动量算符的对易关系，引入了克莱布施-高登系数（Clebsch-Gordan Coefficients）在处理多粒子系统总角动量叠加问题中的应用，并对泡利不相容原理的物理根源进行了深入阐述。 4. 微扰理论的实践： 系统介绍了时间无关和时间依赖的微扰理论，包括如何利用这些工具计算原子光谱的精细结构（如斯塔克效应）和塞曼效应。 第二部分：相对性与时空几何的重塑（广义相对论的几何学基础） 本部分将引导读者离开牛顿的绝对时空观，步入爱因斯坦构建的动态几何世界。 1. 狭义相对论的深化： 侧重于洛伦兹变换在四维闵可夫斯基时空中的张量形式表达。本书详细介绍了四维动量、四维电流等物理量的协变性要求。 2. 等效原理的物理本质： 不仅阐述了弱等效原理，更着重探讨了强等效原理如何自然地导向引力的几何化描述。 3. 黎曼几何的数学工具箱： 引入了必要的微分几何基础，包括协变导数、里奇张量、黎曼曲率张量。我们通过详细的数学步骤，阐明了曲率如何成为引力的“源头”。 4. 爱因斯坦场方程（EFE）的推导与解析解： 详细展示了爱因斯坦-希尔伯特作用量如何导出 EFE。随后，本书聚焦于几个关键的解析解：史瓦西解（黑洞的第一个精确解）、弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规（描述均匀、各向同性的宇宙模型）及其在宇宙学中的应用。 第三部分：场论的统一与规范群（从量子力学到量子场论的过渡） 本部分是连接微观与宏观，尝试将量子与相对论结合的关键桥梁。 1. 相对论性量子力学初探： 分析了克莱因-戈登方程（Klein-Gordon Equation）的局限性（负概率密度）和狄拉克方程（Dirac Equation）的成功（自旋的自然出现，反物质的预言）。 2. 量子场论的构建框架： 引入二次量子化（Second Quantization）的概念，将粒子视为场的激发态。重点讨论了玻色子和费米子的对易/反对易关系，以及它们如何对应于场算符。 3. 规范对称性的力量： 详述了电磁相互作用的规范理论——量子电动力学（QED）。通过 U(1) 规范不变性，自然地引出了光子的存在，并解释了法拉第常数和电荷守恒的深层联系。 第四部分：粒子世界的标准模型（强与弱相互作用的描绘） 本部分专注于描述目前对基本粒子及其相互作用的最成功理论框架——标准模型。 1. 夸克和色荷： 介绍强核力的载体——胶子，以及夸克的颜色自由度。详细分析量子色动力学（QCD）的基本特征，包括渐近自由性（Asymptotic Freedom）和夸克禁闭（Confinement）。 2. 电弱统一： 解释标准模型如何将电磁力与弱核力在电弱对称破缺机制（希格斯机制）下统一起来。本书深入探讨了 W 和 Z 玻色子的质量起源及其对中微子振荡现象的约束。 3. 标准模型的局限性： 明确指出标准模型无法解释引力、暗物质、暗能量，以及中微子质量的起源等关键问题。 第五部分：宇宙的尺度与宏观动力学（广义相对论的宇宙学应用） 本部分将引力理论应用于宇宙的演化。 1. FLRW 模型的深入分析： 详细求解并分析了不同物质成分（辐射、尘埃、暗能量）主导下的宇宙学参数（如膨胀因子 $a(t)$）。 2. 大爆炸模型的证据： 考察了宇宙微波背景辐射（CMB）的性质，以及它如何作为“遗迹”支持了早期的热大爆炸模型，并讨论了 CMB 的各项异性及其与早期暴胀模型的关联。 3. 黑洞物理学的现代议题： 除了史瓦西解，还讨论了克尔解（旋转黑洞），霍金辐射的半经典推导，以及信息悖论（Information Paradox）的当代研究进展。 第六部分：前沿与未竟之业（通向量子引力的挑战） 本书的收尾部分聚焦于当前理论物理中最激动人心的未解难题。 1. 量子引力的必要性： 论证了在普朗克尺度下，经典引力描述的失效，以及对非微扰量子引力理论的迫切需求。 2. 弦理论的几何景观： 简要概述了弦理论的基本思想（将点粒子替换为一维弦），及其对额外维度（如卡拉比-丘流形）的需求。 3. 圈量子引力（Loop Quantum Gravity）的几何量子化尝试： 介绍了该理论如何通过对时空背景的“原子化”来尝试解决量子引力问题。 --- 读者定位与学习价值 本书的目标读者是研究生一年级学生、资深本科高年级学生、以及希望系统性地回顾和深化现代物理学知识的研究人员。它要求读者具备微积分、线性代数的基础，并对经典力学和电磁学有深入理解。 学习价值： 理论的连贯性： 强调不同物理学分支之间的数学和概念联系，避免了“知识点堆砌”。 对物理图像的强调： 即使在处理复杂的张量分析或量子场论的算符代数时，本书也始终通过清晰的物理图像来锚定抽象的数学概念。 解决问题的能力： 包含大量经过精心设计的、难度适中的例题和习题（无答案），旨在训练读者运用场论和几何工具解决实际物理问题的能力。 通过阅读《宇宙的织锦》，读者将能够跳出单一理论的局限，以更宏大、更统一的视角来审视我们对自然界基本规律的认知结构。

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我对这本《基础化学Ⅰ》的评价是：这是一部结构严谨、内容详实的工具书，而非仅仅是一本入门读物。它的学术深度超乎我的预期，对于那些已经有一定化学背景，希望系统梳理和提升理解层次的读者来说，它能提供一个极佳的参照框架。书中对晶体结构、分子轨道理论的介绍，其详尽程度和专业性，已经达到了很多专业教材的水平。我特别欣赏作者在理论推导过程中所展现出的逻辑链条的完整性，每一步的引入都有充分的理论支撑，没有丝毫含糊带过。而且，它的习题设计也很有档次，不像市面上很多教辅书那样只是简单地重复概念，这里的题目往往需要综合运用多个章节的知识点才能解答，真正考验读者的融会贯通能力。我个人利用它来复习大学初期的化学课程，发现很多我过去忽略的知识点和细节，都在书中得到了重新审视和加强。这本书的价值在于它的“厚度”，它迫使你思考，而不是仅仅让你“知道”。如果你追求的是卓越的理解和扎实的知识体系，这本书绝对值得你投入时间去精读。

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这本书的阅读体验，可以说是一种从混乱到有序的转变。我过去看化学书，常常是“只见树木，不见森林”，学了这部分忘了那部分，知识点之间互相孤立。而《基础化学Ⅰ》最成功的地方，在于它建立了一个强大的知识网络。它不是孤立地讲解酸碱盐，而是把它们放在电化学和溶液平衡的宏大背景下去考察。更别提它对化学史实的穿插叙述，那些科学家如何一步步探索、推翻、修正的过程，读起来简直像是在看一部精彩的科学侦探剧，极大地激发了我对科学精神的敬佩。我尤其喜欢它在讨论化学键的成因时，那种对电子得失和能量变化的精妙平衡的描述，既有数学的美感，又不失物理学的精确性。这本书的作者显然对教学法有深刻的理解，他知道如何利用叙事的力量来承载知识。读完之后，我感觉自己对化学世界的整体观感都上升了一个台阶，不再是零散的知识点集合，而是一个有机的、相互关联的复杂系统。这本书更像是给心灵打开了一扇窗，让我看到了化学这门学科的内在美。

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拿到这本书时，我原本抱持着一种“应付了事”的心态，毕竟“基础化学”这四个字听起来就意味着枯燥和死记硬背。然而，这本书的结构设计，完全颠覆了我的固有印象。它没有一开始就用复杂的数学公式轰炸读者，而是非常巧妙地从宏观现象入手，比如水的特性、常见物质的性质，然后逐步深入到微观的电子排布和化学键。这种“由表及里”的教学路径，极大地降低了我的阅读门槛。最让我印象深刻的是，它对化学平衡和热力学这些公认的难点，处理得异常细腻。作者似乎知道我们会在哪里卡住，总能在关键节点处插入详细的图解和步骤分解，让那些原本看似一团乱麻的计算过程变得清晰可循。我试着跟着书上的例题一步步做下来，发现自己竟然能独立解决一些以前觉得望而生畏的问题。这本书的行文风格非常严谨，但又不失亲切感，就像有一位经验丰富的导师在你旁边耐心指导，随时准备帮你扫清障碍。对于那些真正想打下坚实基础，而不是只求考试高分的同学来说，这本书无疑提供了超越课本的价值。

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这本《基础化学Ⅰ》真是让我这个化学小白醍醐灌顶啊！我之前对化学的印象还停留在初中那个只知道元素周期表和几个简单方程式的阶段，完全摸不着头脑，感觉那是一门高深的、只属于学霸的学科。直到我翻开这本书，才发现原来化学可以这么生动有趣。首先，它的叙述方式非常平易近人，作者似乎懂得如何将那些晦涩难懂的理论知识，像剥洋葱一样一层层地展示出来。比如，讲到原子结构时，它不是干巴巴地堆砌概念，而是用了很多贴近生活的类比，让我一下子就抓住了核心。那种“原来是这样啊！”的顿悟感，是以前看其他教材完全没有体验过的。而且，这本书的排版和图示设计也极为用心，那些彩色的分子模型图，清晰明了，远比我过去见过的黑白线条图要直观得多。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“思维拓展”部分，它会引导你去思考化学现象背后的更深层次的原理，而不是仅仅停留在记忆层面。老实说，我本来还担心自己会看不下去，但这本书的节奏掌握得恰到好处，既保证了知识的深度，又照顾了初学者的接受能力，简直是自学化学的福音。我感觉自己不再是单纯地在“学”化学，而是在“探索”化学的世界。

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说实话，我是一个对纯粹的理论感到头疼的人，但《基础化学Ⅰ》成功地让我爱上了理论。这本书的理论深度毋庸置疑，但它在“如何将理论落地”这一点上做得尤为出色。它没有止步于展示公式，而是花费大量篇幅去解释这些公式是如何从实验观察中抽象出来的。比如，对气体定律的介绍，它先从理想气体模型开始，然后逐步引入范德华修正项，清晰地展示了理论模型的演化过程。这种层层递进的讲解方式，让我对科学的严谨性和逼近真理的过程有了更深的体会。此外，这本书对实验设计的讨论也十分到位，它不仅仅是罗列实验步骤，而是会分析为什么选择这个试剂、为什么控制这个温度，这让我这个习惯于动手操作的人，也能在理论层面进行“虚拟实验”。这种理论与实践的紧密结合，让知识变得鲜活起来，不再是纸上的墨水。对于那些希望深入理解化学原理背后的科学方法论的读者来说，这本书提供的视角是极其宝贵的，它教授的不仅仅是化学知识，更是一种科学思维的方式。

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